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硅酸盐通报2025年第12期:干湿循环下黏土基泡沫轻质土力学性能及微观结构演化研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:朱杰;章志华;刘东瑞;尹晨;章荣军;张白羚;

单位:上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司;中交(广州)建设有限公司;武汉大学土木建筑工程学院;广东省市政轨道交通精益建造工程技术研究中心;

摘要:针对传统泡沫轻质土(FLS)水泥用量高的问题,本研究采用黏土和粒化高炉矿渣高比例替代水泥制备了低碳型泡沫轻质土。在不同湿容重(6~10 kN/m~3)与含水率(115%~140%)条件下,探究了干湿循环对FLS力学性能的影响,并通过扫描电子显微镜(SEM)分析了干湿循环前后FLS的微观结构演化规律。结果表明,随养护龄期的延长,FLS的无侧限抗压强度持续增长,但湿容重降低或含水率增大均会显著削弱无侧限抗压强度的增长趋势。当湿容重为8 kN/m~3、含水率为115%时,FLS可兼顾流动度和路堤填筑的强度需求。经历10次干湿循环后,FLS外观无明显开裂或崩解,且无侧限抗压强度损失不超过15%,E_(50)下降16.8%~24.4%,体现出良好的干湿循环耐久性。SEM结果显示,干湿循环导致球形气泡孔壁产生宽度为5~20μm的微裂缝及局部破碎,低湿容重、高含水量的FLS因降低孔壁厚度并削弱土粒胶结而更易受到破坏,但升温强化的火山灰反应有效缓解了微观结构劣化,维持了较高的结构耐久性。

关键词:泡沫轻质土;;黏土;;干湿循环;;力学性能;;微观结构

基金资助:中交(广州)建设有限公司科技项目(JSFW-20240822-003)